Hoci moderné špičkové televízory už využívajú zobrazovacie technológie ako OLED, alebo kvantové body, mnohé z cenovo dostupnejších modelov budú zrejme ešte dlho odkázané na LCD panely, polarizačné filtre a LED podsvietenie. Tie nie sú zlé, ale vedci tvrdia, že vývoj LCD technológie už dosiahol svoje limity.
Výskumný tím z Nottingham Trent University v Spojenom kráľovstve, Austrálskej národnej univerzity a University of New South Wales Canberra vyvinul technológiu displeja, ktorý dokáže nahradiť LCD panely bežné nielen v dnešných televízoroch s veľkou obrazovkou.
Podľa Dragomira Nesheva, profesora fyziky na Austrálskej národnej univerzite, schopnosť konvenčných displejov dosiahla svoj vrchol a je nepravdepodobné, že by sa v budúcnosti výrazne zlepšila z dôvodu technických obmedzení. Dnešným trendom je snaha o plne polovodičovú technológiu plochého displeja s vysokým rozlíšením a rýchlou obnovovacou frekvenciou.
Vedci preto navrhli a vyvinuli pixely s metapovrchom, ktoré môžu byť ideálnym základom pre meta-displeje novej generácie. Na rozdiel od tekutých kryštálov ich pixely nevyžadujú polarizované svetlo pre fungovanie, čo zníži spotrebu energie obrazoviek na polovicu.
Metapovrchová technológia zobrazovania by mohla nahradiť vrstvu LCD v televízoroch s plochou obrazovkou a priniesť tenšie panely, vyššie rozlíšenie, rýchlejšiu odozvu a nižšiu spotrebu energie.
Na ovládanie jednotlivých pixelov pri vysokej modulačnej rýchlosti využíva platforma proof-of-concept transparentný vodivý oxid, ktorý slúži ako elektrický ohrievač, schopný rýchlo zmeniť optické vlastnosti kremíkových metapovrchových buniek. Tie sú 100-krát tenšie ako bunky tekutých kryštálov. Ďalším benefitom je doba odozvy pod 1 ms, čo je desatina reakčného limitu detekcie ľudského oka.
Nová technológia by mohla priniesť tenké ploché obrazovky so 100x vyšším rozlíšením oproti súčasným LCD panelom, pri polovičnej spotrebe energie. Aplikovať by sa mohla aj v systémoch dynamickej holografie vo virtuálnej realite, alebo v LiDAR-och. Článok o výskume bol publikovaný v časopise Light: Science & Applications.
Pixely s metapovrchom sú vyrobené z kremíka, ktorý má dlhú životnosť, na rozdiel od organických materiálov požadovaných pre iné existujúce alternatívy, napríklad OLED. Kremík je navyše široko dostupný, CMOS kompatibilný s vyspelou technológiou a jeho výroba je lacná.
„Najdôležitejšími parametrami plochých displejov sú veľkosť a rozlíšenie pixelov, hmotnosť a spotreba energie. Každý z nich sme riešili pomocou nášho konceptu meta-displejov“, uviedol vedúci výskumu Mohsen Rahmani, profesor inžinierstva na Nottingham Trent University.
Khosro Zangeneh Kamali, doktorand na Austrálskej národnej univerzite, s konceptom elektricky programovateľných kremíkových metapovrchov.
Meta-displeje môžu viesť k obrovskému zníženiu spotreby energie, čo je pochopiteľné vzhľadom na počet monitorov a televízorov používaných v domácnostiach a vo firmách. Mohsen Rahmani verí, že LCD displeje budú rádovo za 10 až 20 rokov postupne vyradené z prevádzky rovnako, ako vákuové CRT obrazovky, ktoré pred časom ustúpili práve LCD technológiám. Ich nástupcom sa môžu stať práve meta-displeje.